Question

用如圖所示裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗。實驗中小車及砝碼的總質量為m₁，鉤碼質量為m₂，并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用紙帶測出小車運動的加速度。

(1)下列說法正確的是(    )
A．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力
B．實驗時應先釋放小車后接通電源
C．本實驗中m₁應遠大于m₂
D．在用圖象探究加速度與質量關系時，應用圖象
(2)下圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續的5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數點到A點之間的距離，如下圖所示。已知打點計時器接在頻率為50 Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a＝________ m/s²。(結果保留兩位有效數字)

(3)實驗時改變所掛鉤碼的質量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度．根據測得的多組數據畫出a－F關系圖線，如圖所示.此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現象的主要原因可能是(    )
A．小車與平面軌道之間存在摩擦
B．平面軌道傾斜角度過大
C．所掛鉤碼的總質量過大
D．所用小車的質量過大

Answer 1

(1)CD    （2）1.0m/s²      (3)C

解析試題分析：(1)當平衡了摩擦力后有計算后得，說明在該實驗中，改變小車質量后不需要重新平衡摩擦力，A選項錯誤；
實驗時應該先接通電源再釋放小車，以此保證在紙帶上打下較多的點，也為了使打點計時器工作穩定后再進行實驗，減小誤差，B選項錯誤；
由于小車運動的加速度有鉤碼提供，則有，
而，
當m₁>>m₂時有，所以C選項正確；
由于小車加速度a與小車質量m₁成反比，即可以看成，所以D選項正確。
（2）小車的加速度為。
(3)由可知，當鉤碼質量逐漸增加之后，加速度a逐漸變小，所以出現該現象。
考點：本題考查實驗驗證牛頓第二定律即加速度與質量和力關系。